Portada » Física » La brújula y el compás magnético
Una fuerza es cualquier causa capaz de deformar un cuerpo o modificar su estado de reposo o movimiento
Los objetos pueden tener varios comportamientos ante una fuerza que los deforma, es decir, que cambia su tamaño o su forma. Se pueden clasificar en varios tipos:
que recupera su tamaño y forma cuando la fuerza deja de actuar
materiales que se quedan deformados, aunque dejemos de ejercer la fuerza
Las fuerzas no solo producen deformaciones en los cuerpos, sino que también pueden cambiar su estado de reposo o variar su movimiento. Como, por ejemplo:
si una canica que esta parada en el suelo la golpeamos, empezara a desplazarse gracias a la fuerza ejercida sobre ella
por ejemplo, al coger una pelota con las manos que cae, esta pasa de temer un movimiento a pararse completamente
Por ejemplo, al montar un monopatín hay que darle impulso por el pie para aumentar su velocidad
como al jugar al tenis que lo que hacemos es que la pelota cambie de sentido todo el rato
El principio de inercia afirma que, si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza externa, o las que actúan están equilibradas, este continuará en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme
Un muelle es una pieza elástica que recobra su posición natural cuando deja de actuar sobre él la fuerza que lo deforma
un dinamómetro es un instrumento que sirve para medir fuerzas. La unidad de fuerza es el Newton (N)
partes;
se alarga al aplicar una fuerza sobre él
Situado al final del muelle se moverá con este y nos mostrará la fuerza
unido al indicador, aquí aplicaremos la fuerza que queremos medir
En toda fuerza podemos identificar cuatro carácterísticas:
Valor numérico de la fuerza (en N)
Donde actúa la fuerza
Hacia donde señala la fuerza
Línea recta sobre la que actúa la fuerza
Un sistema de fuerzas es un conjunto de fuerzas que actúan al mismo tiempo sobre un cuerpo. Todas ellas se podrían sustituir por una sola fuerza que produjese el mismo efecto, a la que llamamos resultante.
la intensidad de la fuerza resultante será la suma de las intensidades de las fuerzas Ft=(F1 + F2)N= xN
la resultante será una fuerza en el sentido de la fuerza mayor y la intensidad será a resta de las intensidades Ft= (F1 – F2)N= xN
La resultante coincidirá con la diagonal del rectángulo formado por las fuerzas que actúan sobre el cuerpo Ft= raíz cuadrada de (F1N)2 + (F2N)2
Podemos clasificar las fuerzas en dos categorías atendiendo a la forma en la que interactúan los cuerpos implicados
Los cuerpos deben tocarse para ejercerlas, si no hubiese contacto, no podría aplicar la fuerza
no es necesario que los cuerpos estén en contacto, ya que pueden actuar a cierta distancia
La proporcionalidad entre el alargamiento (x) del muelle y la fuerza aplicada (f) sobre él, y establecíó una relación entre ambas
Ley de Hooke: F= k . X
La fuerza con que la cuerda tira del objeto al cual está unida se conoce como fuerza de tensión
La fuerza de rozamiento es una fuerza que se opone al movimiento y que aparece al poner en contacto dos superficies
En la naturaleza todos los cuerpos se encuentran ejerciendo fuerzas unos sobre otros en virtud de alguna de las propiedades físicas que poseen. Estas interacciones se pueden reducir a unas cuantas, llamadas fundamentales:
Fuerza gravitatoria, fuerza nuclear, fuerza eléctrica, fuerza magnética, fuerza electromagnética
si acercamos dos cargas de distinto signo, aparece una fuerza que hace que se atraigan
al aproximar dos cargas del mismo signo, veremos cómo se separan debido a la fuerza eléctrica de repulsión que surge entre ellas
a menor distancia, mayor fuerza
a mayor carga, mayor fuerza
en el aire la fuerza es mayor que en el agua
-cuando frotamos dos cuerpos, los electrones que pierde un cuerpo pasan al otro y ambos quedan electrizados. Esta forma de electrización se denomina por frotamiento
-en la electrización por inducción, al aproximar un cuerpo cargado a otro neutro, las cargas de este se recolocan debido a la fuerza eléctrica
-la electrización por contacto consiste en que al poner en contacto un cuerpo cargado con un cuerpo neutro, se produce una transmisión de cargas desde el cuerpo cargado hasta el neutro
materiales capaces de transmitir cargas eléctricas de un punto a otro
materiales que oponen resistencia al movimiento libre de los electrones a través de ellos
-el magnetismo es el poder que presentan ciertos cuerpos de atraer algunos metales como el hierro
-cada imán tiene dos polos, que reciben el nombre de norte (N) y sur (S)
Propiedades de los imanes–
Siempre se atraen o se repelen-si dividimos un imán siempre va a seguir teniendo un polo norte y un polo surLíneas de fuerza
La zona de influencia de un imán se llama campo magnético
Instrumento que consiste en una aguja magnetizada que tiene libertad para girar sobre un eje y que señala a un punto muy cercano al polo norte geográfico.
-la tierra se comporta como un gran imán ya que el núcleo gira y crea un campo magnético como si fuese un gigantesco imán que atrae a la brújula
Una corriente eléctrica, o lo que es lo mismo, las cargas en movimiento, crea un campo magnético
Al variar un campo magnético dentro de una bobina se genera un movimiento en las cargas o, lo que es lo mismo, se genera corriente eléctrica
La gravedad es la fuerza de atracción que hay entre los objetos que tienen masa
si la masa de los cuerpos aumenta, la fuerza de atracción gravitatoria aumenta; si la masa disminuye, la fuerza también lo hace
si la distancia aumenta, la fuerza de atracción gravitatoria disminuye; si la distancia disminuye, la fuerza aumenta
La aceleración que la tierra produce en los objetosse conoce como aceleración de la gravedad y varia ligeramente de un punto a otro de nuestro planeta. En cualquier caso, se trata de un valor cercano a 9,8m/s2
El peso de la fuerza con que la tierra atrae a un cuerpo
Para calcular el peso, p, se multiplica la masa, m, por la aceleración de la gravedad ,g
P= m.G
-la masa es simplemente la cantidad de materia que tiene un cuerpo, mientras que el peso es la fuerza con la que esa masa es atraída
-la masa es constante, independientemente de dónde se realice la medida. En cambio, el peso varía según donde se calcule. Un objeto no tiene el mismo peso en la tierra que en la luna o en Marte
-la masa se mide con una balanza; el peso se mide con un dinamómetro
-la masa se mide en kilogramos y el peso en newtons